Methodenartikel

Verwendung einer Zell-Tracer-Injektion zur Untersuchung des Ursprungs von Neointima-bildenden Zellen in einem Rattensack-Seitenwandmodell

DOI:

10.3791/63580

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16. März 2022

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1Department of Neurosurgery, Kantonsspital Aarau, 2Cerebrovascular Research Group, Department for BioMedical Research, University of Bern, 3Institute of Pathology Laenggasse, 4Department of Neurosurgery, Neurocenter and Regenerative Neuroscience Cluster, Inselspital, Bern University Hospital, University of Bern, 5Faculty of Medicine, University of Bern

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Wir führten eine einpunktige, lipophile Zell-Tracer-Injektion durch, um Endothelzellen zu verfolgen, gefolgt von einer Arteriotomie und dem Nähen von Seitenwandaneurysmen an der Bauchrattenaorta. Die Neointima-Bildung schien bei dezellularisierten Aneurysmen von der Elternarterie abhängig zu sein und wurde durch die Rekrutierung aus Aneurysmawandzellen in lebenswichtigen zellreichen Wänden gefördert.

Zusammenfassung

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Mikrochirurgisches Clipping schafft eine nachfolgende Barriere des Blutflusses in intrakranielle Aneurysmen, während die endovaskuläre Behandlung auf Neointima- und Thrombusbildung beruht. Die Quelle der Endothelzellen, die die endoluminale Schicht der Neointima bedecken, bleibt unklar. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, den Ursprung neointimabildender Zellen nach Zell-Tracer-Injektion im bereits etablierten mikrochirurgischen Seitenwand-Aneurysma-Modell der Helsinki-Ratte zu untersuchen.

Seitenwandaneurysmen wurden bei männlichen Lewis-Ratten durch Nähen von dezellularisierten oder lebenswichtigen arteriellen Beuteln von Ende zu Seite an der Aorta erzeugt. Vor der Arteriotomie mit Aneurysmanaht wurde eine Zell-Tracer-Injektion mit CM-Dil-Farbstoff in die geklemmte Aorta durchgeführt, um Endothelzellen im benachbarten Gefäß zu markieren und ihre Proliferation während der Nachbeobachtung (FU) zu verfolgen. Behandlung mit anschließendem Aufwickeln (n = 16) oder Stenting (n = 15). An der FU (7 Tage oder 21 Tage) unterzogen sich alle Ratten einer Fluoreszenzangiographie, gefolgt von einer Aneurysma-Ernte und einer makroskopischen und histologischen Bewertung mit immunhistologischen Zellzahlen für bestimmte Regionen von Interesse.

Keines der 31 Aneurysmen war bei der Nachuntersuchung gerissen. Vier Tiere starben vorzeitig. Eine makroskopisch residuale Perfusion wurde bei 75,0 % gewickelten und 7,0 % bei entstentten Ratten beobachtet. Die Menge an zell-tracer-positiven Zellen war bei dezellularisierten Stented im Vergleich zu gewickelten Aneurysmen in Bezug auf Thrombus an Tag 7 (p = 0,01) und Neointima an Tag 21 (p = 0,04) signifikant erhöht. Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei Thrombus oder Neointima bei vitalen Aneurysmen gefunden.

Diese Ergebnisse bestätigen schlechtere Heilungsmuster bei gewickelten Aneurysmen im Vergleich zu gestulten Aneurysmen. Die Neointima-Formation scheint bei dezellularisierten Aneurysmen besonders abhängig von der Elternarterie zu sein, während sie durch die Rekrutierung aus Aneurysmawandzellen in lebenswichtigen zellreichen Wänden unterstützt wird. In Bezug auf die Translation könnte die Stent-Behandlung für stark degenerierte Aneurysmen besser geeignet sein, während das Aufwickeln allein für Aneurysmen mit meist gesunden Gefäßwänden ausreichend sein könnte.

Einleitung

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Subarachnoidalblutungen, die durch die Ruptur eines intrakraniellen Aneurysmas (IA) verursacht werden, sind eine verheerende neurochirurgische Erkrankung, die mit hoher Morbidität und Mortalität einhergeht 1,2,3,4. Neben dem mikrochirurgischen Clipping, das einen direkten Endothel-zu-Endothel-Kontakt ermöglicht, haben endovaskuläre Geräte in den letzten Jahrzehnten zunehmend an Bedeutung für die Behandlung von rupturierten und zufällig entdeckten IAs gewonnen. Die Heilungsreaktion bei endovaskulär behandelten invasiven Therapien hängt haupts....

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Protokoll

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Die tierärztliche Betreuung erfolgte nach institutionellen Richtlinien. Die Experimente wurden von der Lokalen Ethikkommission, Schweiz, genehmigt (BE 60/19). Die ARRIVE-Richtlinien und 3R-Prinzipien wurden strikt befolgt6,7. Einunddreißig männliche Lewis-Ratten, 12 Wochen alt und mit einem Gewicht von 492 ± 8 g, wurden eingeschlossen. Halten Sie alle Ratten bei einer Raumtemperatur von 23 °C und einem 12 h Hell/Dunkel-Zyklus auf. Bieten Sie freien Zugang zu Wasser und Pellets. Statistische Analysen wurden mit dem nichtparametrischen Wilcoxon-Mann-Whitney U-Test durchgeführt. Wahrscheinlichkeitswerte ....

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Ergebnisse

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Insgesamt wurden 31 Tiere in die Laborumgebung einbezogen: 27 Ratten wurden in die endgültige statistische Analyse einbezogen; 4 Ratten starben vorzeitig (12,9% Mortalitätsrate). Intraoperativ war die Atemdehnung bei Stent- (12,9 μm ± 0,7) im Vergleich zu spulenbehandelten (13,5 μm ± 0,6) Ratten signifikant reduziert (p = 0,03). Die Fluoreszenzangiographie wurde für jede Ratte am Ende der abschließenden FU durchgeführt. Bei allen 6 mit Spulen behandelten Tieren war eine Reperfusion indiziert, während eine Reperf.......

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Diskussion

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Diese Studie zeigt, dass die Neointima-Bildung über Endothelzellen vermittelt wird, die aus der Elternarterie des Aneurysmakomplexes stammen, aber durch die Rekrutierung von Zellen aus der Aneurysmawand in lebenswichtigen Aneurysmen unterstützt wird. Dennoch bleibt die Rolle zirkulierender Vorfahrenzellen bei der Aneurysmaheilung umstritten12,13. Insgesamt wurden 31 männliche Lewis-Ratten in diese Untersuchung einbezogen; nur 4 starben vorzeitig (12,9% Mortalität.......

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Offenlegungen

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Die Autoren sind für die Gestaltung und Durchführung der vorgestellten Studie allein verantwortlich und erklären keine konkurrierenden Interessen.

Danksagungen

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Die Autoren danken Alessandra Bergadano, DVM, PhD, für die engagierte Überwachung der langfristigen Tiergesundheit. Diese Arbeit wurde durch die Forschungsmittel des Forschungsrates, des Kantonsspitals Aarau, Schweiz, und des Schweizerischen Nationalfonds SNF (310030_182450) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
3-0 resorbierbares NahtmaterialEthicon Inc., USAVCP428G
4-0 nicht resorbierbares NahtmaterialB. Braun, DeutschlandG0762563
6-0 nicht resorbierbares NahtmaterialB. Braun, DeutschlandC0766070
9-0 nicht resorbierbares NahtmaterialB. Braun, DeutschlandG1111140
AtipamezolArovet AG, Schweiz
Bandpassfilter blauThorlabsFD1Balle anderen
Bandpassfilter grünThorlabsFGV9alle anderen
bipolaren Pinzettenalle anderen
Fahrradscheinwerferalle anderen
Boards (20 x 10 cm)alle anderen
BuprenorphinIndivior, Schweiz1014197
KameraSony NEX-5R, Sony, Tokio, Japan
Kanüle (27-1/2 G)jede andere
ZellzählsoftwareImage-J Version 1.52n, U.S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/
CellTracker CM-Dil FarbstoffThermoFisher SCIENTIFIC, USAC7000
Coil-DeviceStyker, Kalamazoo, MI, USA2 cm Target 360 TM Ultra, 2 mm Durchmesser
Desinfektionjedes andere
Augen-Gleitmitteljedes andere
FentanylSintetica, S.A., Schweiz98683jedes Generikum
FlumazenilLabatec-Pharma, Switerzland
FluoresceinCuratis AG5030376jedes andere generisches
FluoreszenzmikroskopOlympus BX51, Hamburg, Deutschland; Cell Sens Dimension Imaging Software v1.8
Folienmaskejede andere
Glukose (5%)jede andere
HeizkissenHomöotherme Steuereinheit, Harvard, Edenbridge, Englandjede andere
isotonische Natriumchloridlösung (0,9%)Fresenius KABI336769jedes generische
Isofluranalle generischen
Longuettenalle anderen
MeloxicamBoehringer IngelheimP7626406alle generischen
MedetomidinVirbac, SchweizQN05CM91
Mikronadelhalteralle anderen
MidazolamRoche, Schweiz
ÜberwachungssystemStarr Life Sciences Corp., 333 Allegheny Ave, Oakmont, PA 15139, Vereinigte Staaten
Nadelhalteralle anderen
O2-Gesichtsmaskenalle anderen
OperationsmikroskopeOPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Deutschlandalle anderen
Sauerstoffalle anderen
Rektale Temperaturfühleralle andere
ScalpellSwann-Morton210alle anderen
Kleintierrasiereralle anderen
alle anderen
Natriumdodecylsulfat (0,1%)Sigma-Aldrich11667289001
SoftfeedEmeraid Omnivorealle generischen
Weichteilzangenalle anderen
Weichgewebestreueralle anderen
Edelstahl-Schwammschalenalle anderen
Stent-GeräteBiotroni, Bü lach, Schweizmodifiziertes magmaris-Gerät, AMS mit Polymerbeschichtung, 6 mm Länge, 2 mm Durchmesser
Sterile Mikrotupferalle anderen
Gerade und gebogene Mikrozangejede andere Gerade
und gebogene Mikroscherejede andere
Gerade und gebogene Pinzettejede andere
OP-Tuchalle anderen
chirurgischen Scherenalle anderen
Spritzen 1 mL, 2 mL und 5 mLalle anderen
Tapesalle anderen
Gefäßclip-ApplikatorenB. Braun, DeutschlandFT495T
Yasargil Titan Standard Clip (2x)B. Braun Medical AG, Aesculap, SchweizFT242Ttemporär
Smartphones und gebogene Mikrozange jede andere Gerade

Referenzen

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  1. Vergouwen, M. D., et al. Definition of delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage as an outcome event in clinical trials and observational studies: proposal of a multidisciplinary research group. Stroke. 41 (10), 2391-2395 (2010).
  2. Macdonald, R. L., et al.

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Schlagwörter

Neointima BildungRatten AneurysmamodellEndothelzellenSeitenwandaneurysmadezellularisiertes AneurysmaFluoreszenzangiographieCoil BehandlungStent Behandlungimmunhistologische Auswertung

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